По опыту большинству владельцев домов в России предпочтительны системы отопления с водяным теплоносителем. Ранее подобный выбор мог быть наиболее разумным решением.
Техника прогрессирует, и создаются всё более совершенные системы. К примеру, разного рода воздушные отопительные установки способны оперативно и с минимальными затратами нагревавать любые помещения.
Воздушное отопление: принцип функционирования и разновидности
Существует два разных типа. отопления воздушного типаКаждый из них применимо на практике.
Первый тип реализуется в системах с калорифером. Его принцип работы схож с отоплением, где теплоносителем является жидкость, за исключением того, что вместо жидкости используется нагретый воздух. Канальный нагреватель прогревает воздух, который поступает в отапливаемые помещения по трубам.
Наполненные горячим воздухом воздуховоды Греют комнату эти системы. Сегодня их мало применяют потому, что при работе каналы неизбежно повреждаются. От перепада температур воздуховоды то расширяются, то сужаются, из-за чего ослабляются стыки, а в стенках появляются трещины.
Это нарушает процесс распределения воздуха и вследствие этого вызывает неравномерное обогревание комнат, чего не желательно. Система воздушного отопления открытого типа более практична.
Тепло от генератора нагревает воздух, который по трубам направляется в комнаты для обогрева.
Прохладный воздух опускается вниз, входит в трубы и возвращается в теплогенератор для разогрева.
По радиусу действия системы отопления воздухом различают местные и центральные. К первым относятся контуры, обслуживающие один объект: коттедж, комнату или несколько смежных помещений. ко вторым — многоквартирные дома, общественные и производственные здания.
Все системы делят на схемы с полным возвратом теплоносителя, с частичным возвратом и прямоточными.
Все системы отопления здания работают по принципу прямоточного цикла. Воздух подогревается в центральной части и поступает в комнаты через решетки.
В производственных цехах, занимающихся выпуском или использующих при изготовлении легковоспламеняющиеся, ядовитые, взрывоопасные и другие подобные вещества, устанавливают центральное воздушное отопление. В загородных домах применяют данный вид обогрева, когда необходимо транспортировать нагретый воздух на значительное расстояние.
Внедрение подобной схемы для частных лиц не оправдано из-за потребности в дорогостоящем вентиляционном оборудовании.
Действующие разновидности системы
Существует несколько видов воздушного отопления, с каждым из которых следует ознакомиться тем, кто планирует установку в доме. Системы классифицируют по разным критериям. Начнем с способа движения воздуха. В результате этого выделяют два основных типа.
Система с естественной воздушной циркуляцией
Работа данной конструкции основана на свойстве горячего воздуха подниматься вверх. Разогретый газ, движущийся по воздуховодам в стенах, поступает в комнаты и выходит наружу через отверстия в потолке помещения.
Главный плюс таких систем – это низкая стоимость, ведь не требуется покупать лишнее оборудование.
Недостатки системы нема few. Главный из них — медленная скорость воздушного потока по трубам. В результате обогрев помещения займёт продолжительное время.
Использование отопления с естественной циркуляцией часто требует размещения выхода воздуховодов сверху, что может оказаться неудобным.
Конструкция с принудительным движением воздуха
Эти системы обязательно комплектуются вентиляционным оборудованием, мощность которого определяется длиной и количеством воздуховодов. Для просторов большой площади может понадобиться установка нескольких устройств.
Главная цель установки – перемещение горячего воздуха по воздуховодам к помещениям, предназначенным для обогрева. Из-за этого скорость воздушного потока увеличивается, и нагрев комнат происходит за минимальное время.
Несмотря на установку вентиляторов, такие системы в конечном счёте становятся более экономными. Повышенная скорость воздухообмена позволяет системе забирать из помещения тёплый остывший воздух.
Его невозможно полностью остудить до минимума. Повторный нагрев требует значительно меньших энергозатрат, что приводит к ощутимой экономии.
По расположению воздуховодов отопительные системы делятся на две группы.
Напольное воздушное отопление
Система отличается наличием вмонтированных в пол или интегрированных в плинтуса воздуховодов. Это обеспечивает наилучшее распределение горячего воздуха, подаваемого в нижний уровень комнаты.
Теплый воздух поднимается, ускоряя смешение воздушных масс и способствуя более быстрому обогреву помещения.
Подвесные воздушные системы
Схема предусматривает размещение воздуховодов в потолочных конструкциях или стенах. Выходы воздуховодов располагают наверху помещения, обычно под потолком. Возможны также подвесные воздуховоды с аналогичными выходами.
Важно отметить, что эти системы в целом не так красивы, как напольные варианты.
Применение напольного отопления влечёт за собой наибольшую температуру воздуха у пола. Вверху помещения воздух окажется несколько прохладнее.
Медицинские специалисты считают такой способ распределения температуры оптимальным для людей. Кроме того, воздуховоды, расположенные в полу или плинтусах, почти не видны, что благоприятно сказывается на эстетике помещения.
Подвесные системы отопления имеют недостаток: температура воздуха у пола ниже, чем наверху. Разогретый воздух сильнее обогревает верхнюю часть помещения, а пол остается прохладным. В связи с этим такие системы редко применяются в жилых домах или комбинируются с другими видами отопления.
Воздушные отопительные системы классифицируются по способу теплообмена на три типа.
Прямоточная отопительная схема
Прямоточный способ нагрева известен уже несколько столетий. Римляне и средневековые россияне использовали подобные системы. Принцип работы прямоточного отопления прост: в нижней части строения, например в подвале, устанавливается прибор, который нагревает воздух. Затем тёплый воздух по воздуховодам поступает в помещения.
После прохождения через них теплоносители выходят на улицу. В результате этого тепловая энергия расходуется не только на обогрев помещения, но и непосредственно на «отопление улицы». Именно по этой причине прямоточная система признаётся наименее эффективной среди всех и отличается самыми высокими первоначальными и эксплуатационными затратами.
Главное достоинство данной конструкции – полная вентиляция обогреваемых помещений. Ее применяют только в случае, когда объем вентиляции равен объему воздушных масс, необходимых для отопления. Такое условие может быть обязательным при использовании помещений, где работают с веществами, представляющими взрывоопасность, опасными для здоровья или имеющими неприятный запах.
Прямоточные системы применяются для отопления домов очень редко. При необходимости установки такой системы необходимо монтировать оборудование для рекуперации тепла.
Воздушный обменник может использоваться для нагрева поступающего воздуха с помощью части тепла от outgoing воздуха. Это уменьшит расходы на эксплуатацию.
Рециркуляционная система обогрева
Помещение отапливается с помощью замкнутой системы. Воздух нагревает теплогенератор и перемещается по трубам в комнату.
В этом месте он постепенно охлаждается и устремляется вниз к полу, где находятся отверстия отводящих воздушных каналов. Пройдя через них, остывший воздух направляется к теплогенератору для повторного нагревания, после чего цикл возобновляется.
Эта система наиболее эффективна благодаря почти полному отсутствию тепловых потерь. Её главным минусом выступает невысокое качество воздуха в обогреваемых помещениях.
Из-за этого её применяют преимущественно для обогрева необитаемых помещений или складских объектов. При использовании в жилых зданиях обязательно устанавливают дополнительно оборудование для ионизации и увлажнения воздуха.
Схема с частичной рециркуляцией
Эта система устраняет главный минус циркуляционной схемы – плохую воздушную среду. вентиляционное оборудованиеСистема забирает наружный воздух и смешивает его с внутренними воздушными массами в определенных соотношениях. Остальная часть работы происходит по аналогии с системой полной рециркуляции.
Смесь нагревается калорифером до нужной температуры и вентилятором подаётся в помещение.
Система обладает высокой универсальностью и функционирует в нескольких режимах: вентиляционном, отопительном или комбинированном (отопление и вентиляция).
Она способна забирать необходимое количество воздуха, нагревании его или охлаждая до требуемой температуры. Схема с частичной рециркуляцией подходит для установки системы воздушного отопления в частном доме.
Преимущества использования воздушного способа
В отличие от традиционных систем с жидким теплоносителем, воздушные схемы Предлагаем более детально изучить имеющиеся преимущества.
- Высокий КПД воздушных систем. Эффективность контуров нагревания воздухом составляет около 90%.
- В любой сезон можно включать или выключать оборудование. Работа системы может быть прекращена даже при сильных зимних морозах. Отключение отопления не приводит к его выходу из строя при низких температурах, как это бывает с водяными системами. Возможна мгновенная её запуск в любое время.
- Стоимость эксплуатации воздушного отопления невысока. Не нужно покупать и устанавливать дорогое оборудование: вентили, фитинги, радиаторы, трубы и прочее.
- Совместная работа систем обогрева и охлаждения. Объединение помогает поддерживать комфортную температуру в здании круглый год.
- Низкая инерционность системы. Такое устройство позволяет нагревать помещения максимально быстро.
- Возможность установки дополнительного оборудованияДля создания комфортной атмосферы в доме применяются различные приборы: ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и др. Благодаря этому возможно подобрать набор устройств и фильтров, полностью удовлетворяющий нужды жителей.
- Повсеместное и равномерное нагревание помещений без образования отдельных горячих точек. Эти проблемные места обычно расположены рядом с радиаторами и печами.
- Универсальность. Система воздушного отопления подходит для обогрева помещений любого размера и расположения.
Система обладает и недостатками. К наиболее существенным относится энергозависимость. В случае отключения электроэнергии отопление прекращает работу, что актуально для регионов с нестабильным электроснабжением. Помимо этого, система нуждается в регулярном техническом обслуживании и контроле.
Установка системы воздушного отопления обязательна на стадии строительства здания, поскольку ее нельзя изменить после завершения работ.
Монтаж воздушного отопления в готовом здании возможен, однако применятся исключительно подвесные воздуховоды, что снижает эстетику и эффективность системы.
Основные элементы отопительной системы
Перед самостоятельной установкой системы воздушного отопления следует изучить её составляющие.
Подогревающие воздух устройства
Оборудование предназначено для нагрева поступающего воздуха до заданной температуры.
В зависимости от типа устройства для обогрева воздух может проходить через теплообменник с горячим паром или водой, или же нагреваться непосредственно внутри нагревателя.
Для воздушных отопительных систем применяют четыре типа конструкций как теплогенераторы.
- Топливные системы прямого нагрева. В них воздух нагревается теплом, выделяющимся при сгорании топлива. К такому типу относят угольные, газовые, дизельные, пеллетные и прочие нагреватели.
- Электрическое оборудование прямого нагрева. Это мощный тепловой вентилятор, присоединяемый к воздуховодам.
- Приборы косвенного нагрева. Предполагается наличие теплообменника с циркуляцией горячей жидкости, которая может нагреваться различными способами: печью, другим отопительным прибором или централизованной системой отопления.
- Комбинированная конструкция. Состоит из двух, а иногда трёх систем различного типа, скреплённых единой структурой.
Этот вариант самый подходящий, так как такое оборудование обеспечит дом теплом и при отключении электричества или проблемах с топливом. Но по понятным причинам такие устройства стоят дорого. Тратить на них деньги не всегда разумно, особенно если перебои с электричеством случаются редко.
Каналы для движения воздушных масс
Канальная отопительная система нуждается в сети воздуховодов для работы. Воздух перемещается по ним в комнаты и обратно к теплогенератору. Обычно применяют круговую транспортировку, так как однотрубные системы, хотя и могут использоваться, обладают ограниченными возможностями и множеством недостатков. На чертеже такая система напоминает два дерева.
Две жесткие магистральные трубы из оцинкованного металла выполняют роль стволов: одна предназначена для подачи, вторая – для отвода. К ним через переходники присоединяются «ветви».
Это гибкие воздуховоды малого диаметра, ведущие к помещениям. Их обязательно герметизируют алюминиевым скотчем и утепляют. В данном случае изоляция помогает не только сохранить тепло, но и поглощать звуки.
Для изоляции применяются фольгированные утеплители различных производителей. Толщина покрытия для магистралей составляет от 3 до 10 мм, а для разводящих каналов — 25-30 мм.
В одноэтажных строениях тёплый воздух подаётся снизу вверх, так что воздуховоды можно размещать в полу. В двухэтажных зданиях воздуховоды могут идти по потолку первого этажа или находиться в перекрытии между этажами.
В данном случае теплый воздух на первый этаж поступает сверху. Выходы воздуховодов на втором этаже находятся снизу в внутренних стенах и на полу. Возврат воздуха также организован по-разному.
На первом этаже отверстия для отбора прохладного воздуха располагаются на полу. На втором — с другой стороны, у потолка, расположены отверстия для сбора нагретого воздуха, который направляется обратно к источнику тепла.
Вентиляторы для обеспечения циркуляции воздуха
Внутри трубопроводов движение воздушных масс происходит принудительно. За это отвечают специальные устройства. вентиляторы канального типаОборудование монтируется на воздуховодах, предназначенных как для подачи, так и для возврата воздуха. Чаще всего предоставляют также функцию конструктивных элементов воздушного нагревателя.
При подборе вентилятора стоит обратить внимание не только на технические характеристики, но и на другие параметры.
- возможность работать на разных оборотах;
- минимальный уровень шума;
- отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
- оснащение системой плавного пуска;
- Регулировка скорости оборудования осуществляется плавно.
Важно помнить, что вентиляторы формируют напорный потенциал оборудования, определяя его в целом. Техническая спецификация оборудования должна строго соответствовать особенностям используемой системы.
Распределение потоков: решетки и диффузоры
Все подходящие к комнате воздуховоды подключаются к вентиляционным решеткам Эти детали служат для разделения потоков воздуха, предназначенных для обогрева, вентиляции и кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков в комнате.
Производятся напольные, настенные и подвесные приборы, в том числе с перемещаемыми регулируемыми жалюзи.
Внутриканальные заслонки и клапаны
Элементы служат для настройки пропускной способности отопительной системы. В подающих воздуховодах обязательно устанавливают дроссельные заслонки. Устройства регулируют напор воздушных масс, поступающих в различные комнаты, и позволяют при необходимости его фиксировать.
К различным участкам воздуховодов устанавливаются клапаны. Обязательно ставятся приточные клапаны для регулирования притока воздуха извне.
Оборудование для подготовки воздуха
Поскольку воздушное отопление зачастую сочетают с системами кондиционирования, обработка воздуха приобретает популярность. Тогда конструкцию оснащают разнообразными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими.
Очищают воздух от различных примесей. Могут дополнительно устанавливаться увлажнители, ионизаторы. вентиляционные анемостатыЭто оборудование включает в себя стерилизаторы, осушители и аналогичные приборы.
Автоматические системы управления
Воздушное отопление, особенно в сочетании с вентиляцией и кондиционерами, представляет собой сложное устройство. Для управления его работой применяются автоматические блоки управления, позволяющие быстро и точно регулировать параметры системы.
Хозяин может запросить необходимые параметры и создать максимально удобный для себя микроклимат в жилище.
Устройства управления различаются назначением и подбираются для каждой системы отопления по отдельности. Правильно подобранная автоматика позволяет не только полностью управлять воздушным отоплением, но и изменять с расстояния заложенные в программу настройки, распределять воздушные потоки зонально и включать отопление в систему «умный дом».
Особенности проведения грамотного расчета
Даже при утверждениях некомпетентных мастеров, самостоятельный расчёт воздушного отопления представляет собой сложную задачу, доступную лишь специалистам.
Заказчик может проверить, все ли пункты проекта учтены. К числу этих пунктов относятся:
- Расчёт теплопотерь каждого обогреваемого помещения.
- Вид нагревательных приборов и требуемая мощность, вычисляемая по фактическим теплопотерям.
- Необходимый объем теплого воздуха, учитывая мощность отопительной установки.
- Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.
Вот главные моменты расчета системы отопления. Лучше заказать проект у специалистов. Тогда клиент получит несколько вариантов расчетов, из которых сможет выбрать и реализовать подходящее решение.
Выводы и полезное видео по теме
Почему выбирают воздушное отопление:
Как самостоятельно определить параметры системы воздушного отопления?
Внедрение систем отопления воздуха в частных домах.
Воздушное отопление — безопасная, экономичная, долговечная и надежная система. По этой причине популярность ее растет. Установка системы несложна, но точные расчеты лучше доверить специалистам.
Ошибки могут снизить эффективность системы, вызвать сквозняки и другие проблемы. Лучше заказать профессиональный проект и выполнить его самостоятельно по желанию.
Интересные сведения о создании систем воздушного обогрева или их применении? Возникли вопросы или замечания по представленной информации? Оставьте свои комментарии ниже.